專利名稱：用可變調(diào)度延時對終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及數(shù)據(jù)通信，尤其涉及用可變調(diào)度延時調(diào)度到終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。
背景技術(shù)：
廣泛采用無線通信系統(tǒng)來提供各種類型的通信，諸如語音、數(shù)據(jù)等等。這些系統(tǒng)可以是能夠支持與多個用戶通信的多址系統(tǒng)，并且可基于碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和一些其它的多址技術(shù)。CDMA系統(tǒng)可以提供優(yōu)于其它類型系統(tǒng)的某些優(yōu)點(diǎn)，包括提高了的系統(tǒng)容量。
許多CDMA系統(tǒng)能夠在前向和反向鏈路上支持多種類型的服務(wù)(例如，語音、分組數(shù)據(jù)等等)。每種類型的服務(wù)一般由一組特定的要求來表征。例如，語音服務(wù)一般需要對所有用戶有固定和通用的服務(wù)等級(GOS)以及相對嚴(yán)格和固定的延時。特別是，語音幀的總的單向延時會被規(guī)定為少于100毫秒?？梢酝ㄟ^為每個用戶提供固定和有保證的數(shù)據(jù)數(shù)率(例如經(jīng)由在通信會話期間分配給用戶的專用話務(wù)和編碼信道)并且為獨(dú)立于鏈路資源的語音幀保證特定的最大差錯率來滿足這些要求。為了在給定的數(shù)據(jù)速率上維持所要求的差錯率，對于具有降級的鏈路的用戶，需要更高的資源分配。
相反，分組數(shù)據(jù)服務(wù)會能夠?qū)Σ煌脩羧萑滩煌珿OS，并且可進(jìn)一步能夠容忍可變量的延時。分組數(shù)據(jù)服務(wù)的GOS會被定義為數(shù)據(jù)消息傳遞中導(dǎo)致的總的延時。這個延時可以是用于最優(yōu)化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)效率的一個參數(shù)。
在無線通信系統(tǒng)中，在任一給定基站可用的總發(fā)送功率一般是固定的。對于多路接入通信系統(tǒng)而言，可以分配總發(fā)送功率并將它用于進(jìn)發(fā)地發(fā)送數(shù)據(jù)至多個終端。在任一給定的時刻，具有不同要求的多個終端可能要求數(shù)據(jù)傳輸。為了支持兩種類型的服務(wù)(即語音和分組數(shù)據(jù))，可以將CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)作為首先將發(fā)送功率分配給要求特定GOS和較短延時的語音用戶。接著可以將任何剩余的發(fā)送功率分配給一般可以容忍較長延時的分組數(shù)據(jù)用戶。
于是無線通信系統(tǒng)的主要目標(biāo)是為分組數(shù)據(jù)用戶調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸，以獲取高系統(tǒng)性能。在為這些分組數(shù)據(jù)用戶調(diào)度到終端的數(shù)據(jù)傳輸中，遇到了許多挑戰(zhàn)。第一，語音用戶所需的發(fā)送功率量會在幀與幀之間變化，這于是會相應(yīng)地影響到分組數(shù)據(jù)用戶可用的發(fā)送功率量。第二，對于給定的數(shù)據(jù)率，每個被調(diào)度的終端所需的發(fā)送功率取決于信道的條件，并且也可以隨著時間變化。第三，要被調(diào)度的終端會具有不同的調(diào)度延時(可被定義成，例如終端被調(diào)度的時間和實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間之間的差異)。例如，一些終端會處于軟切換中，并且由多個基站支持，這些終端的調(diào)度延時會比那些不處于軟切換的終端長。
因此，本領(lǐng)域中需要用不同的調(diào)度延時對到終端的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
這里提供了用不同的調(diào)度延時來調(diào)度終端，這會由于不同的因素發(fā)生，諸如軟切換、與不同的網(wǎng)絡(luò)元件通信、不同的回程延時等等。在給定基站處可用的總發(fā)送功率Ptot首先會分配給未被調(diào)度的終端(例如語音和固定數(shù)據(jù)速率終端)。接著，會將剩余的發(fā)送功率Psched用于已調(diào)度的終端。可以基于各種調(diào)度方案來調(diào)度與不同的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)的終端。
在第一方案中，首先確定要為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度的每個終端的調(diào)度延時。接著基于所有終端延時中最長的調(diào)度延時并依照特定的調(diào)度方案來為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度終端。為了執(zhí)行該調(diào)度，可以估計(jì)或預(yù)測到終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偟目捎冒l(fā)送功率(在實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸時)，并且也可以估計(jì)每個終端的鏈路效率。接著基于終端估計(jì)的鏈路效率和估計(jì)的總的可用發(fā)送功率來調(diào)度終端。由于使用最長的調(diào)度延時，在調(diào)度終端中會使用較高的容限。特定的調(diào)度方案在調(diào)度終端時會考慮各種因素，諸如，例如終端的鏈路效率、要提供的服務(wù)質(zhì)量(QOS)、服務(wù)類型、將被發(fā)送的數(shù)據(jù)量和類型、收入和收益的考慮等等。
在第二方案中，首先確定要為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度的每個終端的調(diào)度延時。接著基于每個終端的調(diào)度延時，分配給它特定的優(yōu)先級。一般而言，相比具有較短調(diào)度延時的終端，具有較長調(diào)度延時的終端會被分配到較高的優(yōu)先級。接著基于終端所分配到的優(yōu)先級并依照特定的調(diào)度方案來為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度終端。
在第三調(diào)度方案中，首先確定要為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度的每個終端的調(diào)度延時。接著基于終端的調(diào)度延時，將他們分成許多類別。會分配給每個類別總系統(tǒng)容量的特定的百分比(例如總的可用發(fā)送功率的某個百分比)。接著基于分配給某個類別的系統(tǒng)容量并依照特定的調(diào)度方案來為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度每個類別中的終端。分配給每個類別的百分比可以由各種因素決定，并且還可基于運(yùn)作條件和系統(tǒng)需求被動態(tài)地調(diào)節(jié)。
在第四方案中，首先確定要為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度的每個終端的調(diào)度延時。接著依照特定的調(diào)度方案為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度終端，以為每個終端提供個別的方案。接著每個終端的調(diào)度基于其調(diào)度延時被應(yīng)用到將來的傳輸間隔。
下面進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的各個方面和實(shí)施例。本發(fā)明進(jìn)一步提供了方法、程序代碼、數(shù)字信號處理器、調(diào)度器、終端、基站、系統(tǒng)和其它實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個方面、實(shí)施例和特征的裝置和元件，如下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的。


通過下面提出的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，附圖中相同的元件具有相同的標(biāo)識，其中圖1是支持多個用戶的無線多路接入通信系統(tǒng)的圖示；圖2是說明用于調(diào)度和發(fā)送數(shù)據(jù)到特定終端的時間線的圖示；圖3是說明第一調(diào)度方案的圖示，其中基于最長的調(diào)度延時來調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸；圖4是說明第二調(diào)度方案的圖示，其中基于終端的調(diào)度延時來調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸；圖5是說明第三調(diào)度方案的圖示，其中總的可用發(fā)送功率被分配給終端的各個類別，并且在每個類別中的終端是基于分配給那個類別的發(fā)送功率來調(diào)度的；圖6是依照第四調(diào)度方案，為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程的實(shí)施例的流程圖；圖7是圖1所示的網(wǎng)絡(luò)元件的特定實(shí)施例的框圖；以及圖8是調(diào)度器的實(shí)施例的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是支持多個用戶的無線多路接入通信系統(tǒng)100的圖表。系統(tǒng)100會被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)一個或多個CDMA標(biāo)準(zhǔn)，諸如IS-95、cdma2000、IS-856、W-CDMA以及其它標(biāo)準(zhǔn)，它們在本領(lǐng)域是公知的并且通過引用結(jié)合于此。系統(tǒng)100包含多個基站104，提供對它們各自地理區(qū)的覆蓋?；疽矔环Q為基站收發(fā)機(jī)系統(tǒng)(BTS)、接入點(diǎn)、UTRAN或某些其它的術(shù)語?；竞?或它所覆蓋的區(qū)域也通常被稱為小區(qū)?；?04耦合到系統(tǒng)控制器102，所述系統(tǒng)控制器102為耦合到其上的基站提供協(xié)調(diào)和控制。系統(tǒng)控制器102可以是基站控制器(BSC)、移動交換中心(MSC)或某些其它的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。
如圖1所示，各種終端106分散在整個系統(tǒng)中。在實(shí)施例中，每個終端106在任一給定的時刻在前向鏈路和/或反向鏈路上可以與一個或多個基站104通信，這基于該終端是否是活動的和它是否處在具有來自多個基站的足夠的鏈路信號質(zhì)量的區(qū)域中。前向鏈路(或下行鏈路)是指從基站到終端的傳輸，而反向鏈路(或上行鏈路)是指從終端到基站的傳輸。
在圖1中，基站104a在前向鏈路上將用戶特定的數(shù)據(jù)發(fā)送至終端106a、106b和106c，基站104b將用戶特定的數(shù)據(jù)發(fā)送至終端106a、106b、106d和106e，并且基站104c將用戶特定的數(shù)據(jù)發(fā)送至終端106b和106f。這些用戶特定的傳輸中的每個可以是用于語音、分組數(shù)據(jù)或兩者。系統(tǒng)中的其它終端會從基站接收到導(dǎo)頻和命令/專用信令，但沒有用戶特定的數(shù)據(jù)傳輸。簡化起見，圖1中沒有示出這些終端。終端106a和106b在多個基站的重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)，并且這些終端中的每一個在軟切換時會同時從多個基站接收到用戶特定的數(shù)據(jù)傳輸。簡化起見，圖1中未示出反向鏈路通信。
如上所述，可以將系統(tǒng)100設(shè)計(jì)成提供各種類型的服務(wù)，諸如語音、分組數(shù)據(jù)等等。一般只調(diào)度確定類型的服務(wù)而不調(diào)度其它類型的服務(wù)。例如，一般不調(diào)度語音用戶，這是由于他們的延時約束和受限的數(shù)據(jù)速率。相反地，分組數(shù)據(jù)用戶一般沒有短的延時約束并且可以在接收他們的數(shù)據(jù)時容忍較多的變化，因此他們是調(diào)度的合適的候選人。
在實(shí)施例中，不調(diào)度語音用戶和固定速率(例如電路交換)數(shù)據(jù)用戶?？梢曰趤碜越K端的自動反饋來為這些用戶確定發(fā)送功率的使用。分組數(shù)據(jù)用戶可以使用各種下述的方案，由調(diào)度器來調(diào)度它們的數(shù)據(jù)速率和持續(xù)時間。
給定基站的總的可用發(fā)送功率Ptot會被用于發(fā)送數(shù)據(jù)到未經(jīng)調(diào)度和經(jīng)調(diào)度的用戶?？梢源_定在每個調(diào)度間隔所需的支持未經(jīng)調(diào)度用戶的總發(fā)送功率量Punsched并將它們分配給這些用戶。接著會基于下述的技術(shù)將剩余的發(fā)送功率Psched(Psched＝Ptot-Punsched)分配給經(jīng)調(diào)度的用戶。
圖2是說明用于調(diào)度和發(fā)送數(shù)據(jù)到特定終端的時間線的圖示。在時間T1，接收到(例如由調(diào)度器)有數(shù)據(jù)要發(fā)送給終端的指示。在時間T2，估計(jì)用于該終端的鏈路。
響應(yīng)于接收對于終端的即將到來的數(shù)據(jù)的指示作出對這個鏈路的估計(jì)?；蛘?，可以以定期的間隔為終端作出鏈路估計(jì)。還確定調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸所需的其它信息。例如，可以估計(jì)和預(yù)測期望在數(shù)據(jù)傳輸(在時間T5)時可用的發(fā)送功率量。
在時間T3，為這個終端的數(shù)據(jù)傳輸連同為其它終端的數(shù)據(jù)傳輸一起被調(diào)度。如果調(diào)度終端以接收數(shù)據(jù)傳輸，那么在時間T4發(fā)送一通告到終端，以允許該終端為數(shù)據(jù)傳輸做準(zhǔn)備?？梢勒账鶎?shí)施的特定標(biāo)準(zhǔn)來發(fā)送通告。例如，可經(jīng)由從基站發(fā)送到終端的消息來提供該通告(例如cdma200中的輔助信道分配消息(SCAM)。在時間T5，開始到終端的數(shù)據(jù)傳輸。
可以在每個“調(diào)度”間隔執(zhí)行調(diào)度，并且一般在一個或多個以后的“傳輸”間隔中為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度終端。在一個實(shí)施例中，調(diào)度間隔和傳輸間隔都在“幀”單元中給出，對于一些CDMA系統(tǒng)幀可以是20毫秒。然而，也可以使用其它的調(diào)度和傳輸間隔，這是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。簡化起見，以下的描述假設(shè)調(diào)度和數(shù)據(jù)傳輸在每個幀處執(zhí)行。在任一給定的幀，(1)執(zhí)行調(diào)度并且在一個或多個以后的幀中調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸，以及(2)基于在先前的幀中確定的調(diào)度，在當(dāng)前的幀中發(fā)送數(shù)據(jù)到為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度的終端。
如圖2所示，每個終端會與以下時間相關(guān)聯(lián)(1)數(shù)據(jù)指示時間到調(diào)度時間之間的特定時間T13，(2)鏈路估計(jì)時間到數(shù)據(jù)傳輸時間之間的特定時間T25，(3)調(diào)度時間到通知時間之間的特定時間T34，以及(4)調(diào)度時間到數(shù)據(jù)傳輸時間之間的特定時間T35。通知時間和傳輸開始之間的時間T45可以從時間T35和T34推出。
要為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度的終端可與不同的“調(diào)度”延時相關(guān)聯(lián)。在一個實(shí)施例中，調(diào)度延時被定義為終端被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間和到終端的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸時間之間的差額(即圖2中的時間T35)。在另一個實(shí)施例中，調(diào)度延時被定義為數(shù)據(jù)可用于終端的時間和到終端的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸時間之間的差額(即圖2中的時間T15)。也可以用其它的方式定義調(diào)度延時，這是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
由于各種因素會產(chǎn)生終端之間不同的調(diào)度延時。第一，一些終端會與多個基站處于軟切換，而其它終端會與單個基站通信。對于軟切換中的終端，會需要額外的時間來收集并報告調(diào)度終端所需的有關(guān)信息和調(diào)度由多個基站到終端的數(shù)據(jù)傳輸。這個額外的時間于是對軟切換中的終端會導(dǎo)致較長的調(diào)度延時。第二，移動到不由原先的BSC和/或MSC控制的相鄰覆蓋區(qū)域或網(wǎng)絡(luò)的終端也會與較長的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)。對于這些終端，通過新的BSC和/或MSC路由相關(guān)信息時會遇到額外的延時。第三，由具有不同回程延時的基站所支持的終端也會與不同的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)。其它因素也會造成終端之間不同的調(diào)度延時。這些不同的運(yùn)作情況在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述。
處于軟切換的終端相比那些不處于軟切換的終端會與較長的“報告”延時和較長的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)。將相關(guān)信息從所有支持終端的基站轉(zhuǎn)發(fā)到需要用于調(diào)度的信息的一個實(shí)體或多個實(shí)體的需要會產(chǎn)生較長的報告延時。此外，如果終端與處于軟切換的一個基站的通信被中斷，那么如果來自該基站的信息需要經(jīng)過系統(tǒng)控制器路由，會導(dǎo)致較長的報告延時。
對軟切換中終端較長的調(diào)度延時可以由需要協(xié)調(diào)從多個基站到終端的數(shù)據(jù)傳輸而引起。不同的基站會具有不同的“負(fù)載”，這是指與在基站的覆蓋區(qū)域下到終端的數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)的各種因素。一個這樣的因素可以涉及滿足終端的前向鏈路要求所需的發(fā)送功率量(即基站的發(fā)送緩沖器中它們的比特)。另一個因素會涉及滿足終端要求所需的信道化(例如，Walsh)碼空間量。
每個基站的負(fù)載一般隨著時間變化。對于調(diào)度不處于軟切換的終端，只需要考慮一個基站的負(fù)載，這于是簡化了為該終端的調(diào)度。相反地，為了調(diào)度處于軟切換的終端，需要考慮所有受影響的基站的負(fù)載，這使得為該終端的調(diào)度復(fù)雜化。對于軟切換，支持處于軟切換的終端的多個基站之間需要協(xié)調(diào)，這樣從這些多個基站到終端的數(shù)據(jù)傳輸大約在相同的時間發(fā)生。這于是將允許軟切換終端在解碼之前“軟組合”從多個基站接收到的碼元，這提高了性能。
對于軟切換較長的調(diào)度延時也會由較長的通知延時產(chǎn)生。對處于軟切換的終端的調(diào)度必需被發(fā)送到所有受影響的基站，并且需要從這些基站的每一個發(fā)送一通知到該終端。
參見圖1，可以說明與調(diào)度一處于軟切換的終端相關(guān)的額外復(fù)雜性和延時。作為例子，基站104a可以被設(shè)計(jì)成為終端106a和106b調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸，其中終端106b與基站104a和104b處于軟切換，終端106b與104a、104b和104c處于軟切換。為了調(diào)度終端106a，基站104a需要來自基站104b的(1)有關(guān)終端106a關(guān)于基站104b的鏈路效率的信息，(2)在基站104b處的負(fù)載等等。相似地，為了調(diào)度終端106b，基站104a會需要從基站104b和104c每一個的(1)有關(guān)終端106b關(guān)于這些基站中每一個的鏈路效率的信息，(2)在基站104b和104c處的負(fù)載等等。相反地，基站104a在調(diào)度終端106c用于數(shù)據(jù)傳輸時，能夠不用來自這些其它基站的額外信息。
對于無線通信系統(tǒng)，基于終端在系統(tǒng)中的位置，它們也會經(jīng)歷不同的調(diào)度延時。位于一個基站覆蓋區(qū)域之內(nèi)的終端會由該基站調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸，這會與最短可能的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)。位于兩個或多個基站覆蓋區(qū)域之間的終端(即處于軟切換)會由對那組基站提供協(xié)調(diào)和控制的BSC調(diào)度(或具有它的通過所述BSC指示的相關(guān)信息)。于是，較長的調(diào)度延時會由必須路由該相關(guān)信息和通過該BSC調(diào)度而產(chǎn)生。位于兩個或多個BSC覆蓋區(qū)域之間的終端會由對那組BSC提供協(xié)調(diào)和控制的MSC調(diào)度(或具有它的通過所述MSC指示的相關(guān)信息)。于是，附加的調(diào)度延時會由必須路由該相關(guān)信息和通過該BSC和MSC調(diào)度而產(chǎn)生。并且位于兩個或多個MSC覆蓋區(qū)域之間的終端會由對那組MSC提供協(xié)調(diào)和控制的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體進(jìn)行調(diào)度(或具有它的通過所述網(wǎng)絡(luò)實(shí)體指示的相關(guān)信息)，這會額外地增加延時。因此，給定終端的調(diào)度延時會隨著路由信息和/或?yàn)榻K端調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)元件數(shù)目的增加而增加。
可以使用各種類型的方案來執(zhí)行用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端調(diào)度。，諸如分布式式調(diào)度方案、集中式調(diào)度方案和混合調(diào)度方案。也可以使用其它類型的調(diào)度方案，這是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
對于分布式調(diào)度方案，每個基站包含一單獨(dú)的調(diào)度器，所述調(diào)度器在它覆蓋區(qū)域內(nèi)調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸。對于這個方案，支持處于軟切換的每個終端的多個基站之間需要協(xié)調(diào)，這樣從這些多個基站到終端的數(shù)據(jù)傳輸大約在同時發(fā)生，這樣可以在解碼之前對從這些基站接收到的碼元進(jìn)行軟組合。
對于集中式調(diào)度方案，主調(diào)度器調(diào)度多個基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的終端用于數(shù)據(jù)傳輸。這個主調(diào)度器會位于系統(tǒng)控制器102(例如BSC或MSC)、基站104之一或某個其它的網(wǎng)絡(luò)元件中。對于這個方案，調(diào)度終端所需的所有相關(guān)信息被提供給主調(diào)度器，主調(diào)度器然后調(diào)度終端并為每個基站提供調(diào)度。
對于混合調(diào)度方案，主調(diào)度器為一組基站調(diào)度終端，單獨(dú)的調(diào)度器也會被用于每個基站。例如，主調(diào)度器會被設(shè)計(jì)成調(diào)度所有處于軟切換的終端，并且每個基站處的單獨(dú)調(diào)度器會被設(shè)計(jì)成調(diào)度不處于軟切換的終端。
對于所有的調(diào)度方案，調(diào)度器會需要各種類型的信息以便有效地執(zhí)行調(diào)度。每個基站所需的信息可以包含，例如，每個基站處的負(fù)載、可用于到經(jīng)調(diào)度的終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偟陌l(fā)送功率Psched、要調(diào)度的每個終端的鏈路效率、要發(fā)送到每個終端的數(shù)據(jù)量等等。一些信息可以由基站或某個其它的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體提供，而一些信息可以由要被調(diào)度的終端提供。該信息一般隨時間變化，并且調(diào)度可以以考慮到所述變化的方式執(zhí)行。
每個要被調(diào)度的終端會向所有與之通信的基站提供反饋信息。該反饋信息接著會被用于調(diào)度到終端的數(shù)據(jù)傳輸。該反饋信息可以指示，例如在終端處接收到的信號的信號質(zhì)量、終端可支持的最高數(shù)據(jù)速率、對先前發(fā)送的分組的肯定確認(rèn)(ACK)和/或否定確認(rèn)(NACK)、其它信息或它們的任意組合。接收到的信號的質(zhì)量可以用，例如專用于終端的話務(wù)信道的每個比特能量對總噪聲和干擾的之比(Eb/Io)或?qū)ьl信道的每個導(dǎo)頻碼片能量對總接收功率密度之比(Ecp/Io)或兩者來定量表示。最高可支持?jǐn)?shù)據(jù)速率可以通過估計(jì)由基站發(fā)送的導(dǎo)頻的Eb/Io或一些其它的技術(shù)來確定。
對于分布式調(diào)度方案，每個基站為終端(包括那些處于軟切換的)接收來自終端的反饋信息以及來自其它基站的其它相關(guān)信息。每個基站然后根據(jù)接受到的信息為在它的覆蓋區(qū)域內(nèi)的終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸。對于集中式調(diào)度方案，每個基站會轉(zhuǎn)發(fā)反饋信息和其它相關(guān)信息到主調(diào)度器，主調(diào)度器接著使用該信息來調(diào)度到終端的數(shù)據(jù)傳輸。
可以基于各種因素作出對終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度。下面描述了一些這樣的因素。也可以考慮其它的因素，這是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。
鏈路效率鏈路效率指示了發(fā)送數(shù)據(jù)到給定終端所需的發(fā)送功率量，并可以瓦每比特每秒(Watts/bps)的單位給出。每個終端為它接收到的信號需要特定的Eb/Io以達(dá)到特定的性能目標(biāo)水平。該目標(biāo)Eb/Io通常被稱為設(shè)定點(diǎn)，并且性能的目標(biāo)水平可以用特定的幀差錯率(FER)或分組差錯率(PER)來定量。每個終端也會與一特定的傳播路徑損失相關(guān)聯(lián)，并且會要求每比特每秒的特定量的發(fā)送功率(表示為Pb)來達(dá)到目標(biāo)Eb/Io。
給定終端的鏈路效率會被確定為每比特每秒期望的總發(fā)送功率Pb，這是可靠的數(shù)據(jù)傳輸所需的。對于與單個基站通信的終端，Pb是為了可靠的數(shù)據(jù)傳輸從這個單個基站要求的發(fā)送功率量。對于處于與多個基站軟切換的終端，Pb是支持處于軟切換的終端的各別基站所需的每比特每秒發(fā)送功率之和，并可以表示為Pb=Σi=1NBPbi,]]>公式(1)其中Pbi是基站i所需的每比特每秒發(fā)送功率，且NB是終端與所述基站處于軟切換的基站的數(shù)目。
給定終端的鏈路效率可以由各種方式確定。在一個實(shí)施例中，鏈路效率是基于在前向鏈路上發(fā)送給終端的功率控制比特來確定的。在許多CDMA系統(tǒng)中，每個終端的發(fā)送功率是由反向功率控制機(jī)制來控制的，這樣當(dāng)最小化對其它終端的干擾量時，在基站處達(dá)到所述設(shè)定點(diǎn)。前向鏈路功率控制比特被用于實(shí)施反向功率控制機(jī)制，并且以在終端處提供可靠檢測所估計(jì)的功率電平發(fā)送?；诠β士刂票忍氐逆溌沸实拇_定在美國專利申請序列號09/239,451中進(jìn)一步詳細(xì)描述，該專利題為“Method and Apparatus for ControllingTransmission Power in a CDMA Communication System”，于1999年1月28日提交，這給專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并且通過引用包含與此。鏈路效率也可以基于發(fā)送到終端的話務(wù)數(shù)據(jù)來確定。
服務(wù)質(zhì)量(QOS)服務(wù)質(zhì)量與給定終端所享用的服務(wù)水平相關(guān)。QOS可以由各種參數(shù)確定，諸如(1)終端所經(jīng)歷的用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目傃訒r，(2)為終端所達(dá)到的平均或原始吞吐量，(3)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際幀差錯率等等。
其它因素 在為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度終端時也會考慮其它因素。一個這樣的因素會是關(guān)于提供給終端的服務(wù)的類型。不同類型的服務(wù)可以與不同的收入或收益相關(guān)，并且與較高收益/收入相關(guān)聯(lián)的終端會在將終端與較低收益/收入相關(guān)聯(lián)之前被首先考慮。另一因素可以關(guān)于要發(fā)送到終端的數(shù)據(jù)類型。在調(diào)度中，延時敏感數(shù)據(jù)會被給予較高的優(yōu)先級，而延時不敏感數(shù)據(jù)會被給予較低的優(yōu)先級。由于先前傳輸?shù)慕獯a差錯造成的重發(fā)數(shù)據(jù)也會被給予較高的優(yōu)先級，因?yàn)槠渌^程可能正在終端處等待重發(fā)數(shù)據(jù)。也可考慮其它的因素，這是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。
在為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度終端時可以考慮上述因素的任何組合。例如，每個因素會以相應(yīng)的權(quán)重來加權(quán)，并且所有因素的加權(quán)值會被組合以為每個終端提供一計(jì)分。該計(jì)分會被用于區(qū)分終端的優(yōu)先次序，并且會基于終端的優(yōu)先級來執(zhí)行調(diào)度。
在一個特定的實(shí)施中，在幀n處用于終端i的計(jì)分Φi(n)指示了在NP個先前的幀上所達(dá)到的線性平均吞吐量，并且可以表示為Φi(n)=(1NP)Σt=n-NP+1n(ri(l)tmax),]]>公式(2)其中ri(n)是終端i在幀n處“所實(shí)現(xiàn)的”數(shù)據(jù)速率(以比特/幀為單位)。一般而言，ri(n)由特定的最大可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率rmax和特定最小數(shù)據(jù)速率(例如零)所界定。
在另一個特定實(shí)施中，終端i在幀n處的計(jì)分Φi(n)指示了為在特定時間間隔上所達(dá)到的指數(shù)平均吞吐量，并且可以被表示為Φi(n)＝(1-α)·Φi(n-1)+α·ri(n)/rmax，公式(3)其中α是指數(shù)平均的時間常數(shù)，對應(yīng)于較短的平均時間間隔具有較大值的α。
在另一個特定實(shí)施中，終端i在幀n處的計(jì)分Φi(n)指示了歸一化的數(shù)據(jù)速率，并且可以被表示為Φi(n)=ri(n)[Tpi(n)]K,]]>公式(4)其中Tpi(n)是終端i在幀n處的平均或最近吞吐量，并且K是權(quán)重因子。
對于使用公式(2)和(3)計(jì)算的計(jì)分，較高的優(yōu)先級會給予具有較低計(jì)分的終端，這對應(yīng)于較低的平均吞吐量。對于使用公式(4)計(jì)算的計(jì)分，較高的優(yōu)先級會給予具有較高計(jì)分的終端，這對應(yīng)于較低的平均或最近吞吐量。
如果對所有要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端，調(diào)度延時是一樣的，那么會基于上述各種因素的任一組合來調(diào)度終端。在每個幀處，調(diào)度終端所需的相關(guān)信息由調(diào)度器接收。接著可以確定終端的計(jì)分和/或優(yōu)先級，并且可以基于終端的計(jì)分和/或優(yōu)先級來調(diào)度它們。接著發(fā)送一通知到每個經(jīng)調(diào)度的終端，如圖2所示。此后，到這些經(jīng)調(diào)度的終端的數(shù)據(jù)傳輸在指定的時間發(fā)生。
為數(shù)據(jù)傳輸對終端的調(diào)度在以下進(jìn)一步詳細(xì)描述美國專利申請序列號09/528,235，題為“Forward-link Scheduling in a Wireless CommunicationSystem”，于2000年3月17日提交；美國專利序列號6,335,922，題為“Methodand Apparatus for Forward Link Scheduling”，于2002年1月1日發(fā)表，兩者都被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并且通過引用包含與此。
如果對于所有要為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度的終端，調(diào)度延時是不同的，那么會基于各種調(diào)度方案來調(diào)度終端，其中一些調(diào)度方案在下面描述。
在用于具有不相等調(diào)度延時的終端的第一調(diào)度方案中，終端是基于要調(diào)度的所有終端的延時中的最長調(diào)度延時來調(diào)度的。在每個幀處，調(diào)度器接收到完整的信息用于準(zhǔn)備好要為數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度的終端。如上所述，不同的終端會與不同的報告延時相關(guān)聯(lián)。在那種情況下，無論何時調(diào)度器為終端接收到相關(guān)信息，每個終端會被考慮進(jìn)行調(diào)度。
圖3是說明基于最長的調(diào)度延時來調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱D示。在這個例子中，四個終端A、B、C和D會被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸。這些終端可與圖1中的終端106a、106b、106d和106e相對應(yīng)。終端A和B處于軟切換，并且與較長調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)，終端C和D不處于軟切換，并且與較短的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)。在這個例子中，在幀n中為終端A、B、C和D接收相關(guān)信息。在相同的幀n中，有可能調(diào)度終端C和D在幀n+1中用于數(shù)據(jù)傳輸，這是由于它們較短的調(diào)度延時，而需要調(diào)度終端A和B在幀n+2中用于數(shù)據(jù)傳輸，這是由于它們較長的調(diào)度延時。然而，對于第一調(diào)度方案，在幀n中調(diào)度所有四個終端A、B、C和D用于在幀n+2中的數(shù)據(jù)傳輸，對應(yīng)于所有四個終端的最長的調(diào)度延時。
一般而言，調(diào)度器能夠?yàn)樗幸徽{(diào)度的終端確定最大的調(diào)度延時Dmax。在幀n處，調(diào)度器于是能夠使用所述調(diào)度方案中的任一方案為在幀n+Dmax處的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度這些終端，所述調(diào)度方案是可以被用于使用相等的調(diào)度延時來調(diào)度終端。
為一組終端數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度是取決于各種因素，諸如(1)可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偟陌l(fā)送功率Psched，和(2)每個終端的鏈路效率Pb。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸要開始時，在幀n處，可向調(diào)度器提供在幀n+Dmax處期望可用的總發(fā)送功率 的估計(jì)?？梢曰谠谡{(diào)度時刻可用的信息來估計(jì)期望在以后的幀處可用的總的可用發(fā)送功率。也提供給調(diào)度器鏈路效率 的估計(jì)，這是為每個要調(diào)度的終端在幀n-Di處作出。每個終端的鏈路效率由此在當(dāng)前幀n之前Di個幀處作出估計(jì)，其中根據(jù)報告延時，Di可以是零或某個其它的正值。隨著作出估計(jì)之時和它們被使用之時之間增加的延時，對總的可用發(fā)送功率 和鏈路效率 的估計(jì)很可能是不準(zhǔn)確的。
經(jīng)調(diào)度的終端可用的總發(fā)送功率和每個終端的鏈路效率可以為特定的將來時刻(例如數(shù)據(jù)傳輸要開始時的幀)在特定的時刻(例如調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸時)被估計(jì)(或預(yù)測)。然而，作出估計(jì)時和實(shí)際使用該估計(jì)時之間鏈路條件會變化。當(dāng)鏈路變化時，這些估計(jì)在它們實(shí)際被使用時會是不準(zhǔn)確的。如果用于經(jīng)調(diào)度終端的總的可用發(fā)送功率遠(yuǎn)低于估計(jì)的和/或所估計(jì)的鏈路效率過于樂觀，那么會產(chǎn)生過多的幀差錯，這于是會降低性能。或者，如果總的可用發(fā)送功率遠(yuǎn)高于估計(jì)的和/或估計(jì)的鏈路效率過于悲觀，那么會造成寶貴的系統(tǒng)資源的未充分使用。
對于第一調(diào)度方案，由于該調(diào)度是基于最長調(diào)度延時，在調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸時會使用較高的容限(例如較大的回退)以計(jì)及估計(jì)不準(zhǔn)確的較高的似然性。
在用于具有不相等調(diào)度延時的終端的第二調(diào)度方案中，基于終端的調(diào)度延時和/或一些其它的因素(例如軟切換)向終端分配優(yōu)先級。在每個幀中，調(diào)度器在某個特定的以后的幀中準(zhǔn)備好為要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端接收完整的信息。這些終端可以與不同的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)。對于第二方案，具有較長調(diào)度延時的終端分配到較高的優(yōu)先級，具有較短調(diào)度延時的終端分配到較低的優(yōu)先有。接著，通過考慮終端的優(yōu)先級來調(diào)度它們用于數(shù)據(jù)傳輸?？梢曰谏鲜鰧哂邢嗤{(diào)度延時的終端的調(diào)度的考慮，用相同的調(diào)度延時來調(diào)度終端。
對于第二調(diào)度方案并使用圖3中所示的例子，在幀n處為以后的幀n+2中的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度所有四個終端A、B、C和D。對于調(diào)度，終端A和B被分配到較高的優(yōu)先級，因?yàn)樗鼈兲幱谲浨袚Q并且與較長的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)，終端C和D被分配到較低的優(yōu)先級，因?yàn)樗鼈儾惶幱谲浨袚Q。因此，終端A和B會被分配到幀n+2中可用的較大部分的資源(例如發(fā)送功率和信道化編碼空間)。接著，在幀n+2上會通知這些終端關(guān)于任何為它們調(diào)度的數(shù)據(jù)傳輸。因?yàn)榻K端C和D的優(yōu)先級是較低的，當(dāng)調(diào)度器考慮到這些終端用于在幀n+2中數(shù)據(jù)傳輸時，所有資源中的部分可能已經(jīng)被分配給終端A和B。然而，終端C和D仍會被分配到任何剩余的可用資源。
圖4是說明基于終端的調(diào)度延時來調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱D表。如圖4所示的例子，調(diào)度器在幀n中為終端A、B、C和D接收到相關(guān)信息。類似于圖3的例子，終端A和B與較長的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)，而終端C和D與較短的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)。終端A和B被調(diào)度用于幀n+2處的數(shù)據(jù)傳輸，而終端C和D被調(diào)度用于幀n+1處的數(shù)據(jù)傳輸。由于終端A和B較長的調(diào)度延時，當(dāng)為幀n+2調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸時，它們會被給予較高的優(yōu)先級。而由于終端C和D較短的調(diào)度延時，當(dāng)為幀n+1調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸時，它們會被給予較低的優(yōu)先級。實(shí)際上，期望在幀n+1處可用的總發(fā)送功率 的一部分可能已經(jīng)在調(diào)度器在先前的幀n-1處執(zhí)行調(diào)度時分配給具有較長調(diào)度延時的終端。
一般而言，第二調(diào)度方案在調(diào)度具有較短調(diào)度延時的終端之前調(diào)度具有較長調(diào)度延時的終端。然而，由于一些其它的考慮(例如較高的收益)，具有較短調(diào)度延時的終端會比具有較長調(diào)度延時的終端被分配到較高的優(yōu)先級。第二調(diào)度方案試圖在最早可能的時間調(diào)度盡可能多的終端用于數(shù)據(jù)傳輸，除了某些例外，這會提高系統(tǒng)性能。
在用于具有不相等調(diào)度延時的終端的第三調(diào)度方案中，特定百分比的可用系統(tǒng)容量被分配給具有相同調(diào)度延時的每類終端?？梢愿鶕?jù)可用于經(jīng)調(diào)度的終端的總發(fā)送功率Psched來定量描述系統(tǒng)容量。可以基于各種因素來確定要分配給每個種類終端的系統(tǒng)容量的特定的百分比。
在一個實(shí)施例中，基于類別中終端的鏈路效率(例如與其成比例)來確定要分配給每個種類的可用系統(tǒng)容量的百分比?；诟鞣N因素，可進(jìn)一步對鏈路效率加權(quán)，所述因素諸如，例如基站的傳輸容量(瓦特?cái)?shù))、要發(fā)送到每個類別中終端的數(shù)據(jù)總量、終端的吞吐量、與要發(fā)送到經(jīng)調(diào)度的終端的每個數(shù)據(jù)比特相關(guān)聯(lián)的收益等等。在另一個實(shí)施例中，基于諸如上面所列出的那些因素的任一組合將可用系統(tǒng)容量分配給這些類別。在分布式調(diào)度方案中，可由(和為)每個基站獨(dú)立地執(zhí)行系統(tǒng)容量分配，或者對于集中式調(diào)度方案，可由主調(diào)度器執(zhí)行系統(tǒng)容量分配。
圖5是說明總的可用發(fā)送功率被分配給兩個不同類別的終端的圖示。在這個例子中，類別X包含具有較長調(diào)度延時的終端(例如上述例子中的終端A和B)，且類別Y包含具有較短調(diào)度延時的終端(例如上述例子中的終端C和D)。在每個幀上，調(diào)度器接收在那個幀中要被調(diào)度的終端的相關(guān)信息。調(diào)度器然后基于終端的調(diào)度延時，將它們分到合適的類別中。調(diào)度器會進(jìn)一步確定調(diào)度終端所需的其它參數(shù)，諸如將總的可用發(fā)送功率分配給所述類別的百分比。接著，調(diào)度器基于分配給類別X的發(fā)送功率PX來調(diào)度類別X中的終端，并類似地基于分配給類別Y的發(fā)送功率PY來調(diào)度類別Y中的終端。對每種類別的終端的調(diào)度可以用類似于上述用于具有相等調(diào)度延時的終端的方式執(zhí)行。
如上所述，較長的報告和/或調(diào)度延時一般導(dǎo)致估計(jì)的總可用發(fā)送功率和鏈路效率方面降低的準(zhǔn)確性。在一個實(shí)施例中，對不同類別的終端會使用不同量的容限(即不同的回退量)。特別是，較大的容限會被用于與較長調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)的類別X，而較小的容限會被用于與較短調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)的類別Y。在另一個實(shí)施例中，會比具有較短調(diào)度延時的終端更保守地調(diào)度具有較長調(diào)度延時的終端。例如，具有較長調(diào)度延時的終端會從較低的數(shù)據(jù)速率開始。
也可以動態(tài)地調(diào)整分配給每個類別的發(fā)送功率以計(jì)及運(yùn)行條件中的變化。例如，可以基于每種類別的使用、鏈路效率中的變化等等來調(diào)整分配百分比。
在某些情況下，分配給給定類別的發(fā)送功率也可被由另一類別重新分配和使用。在一實(shí)施例中，對于與較長調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)的類別未使用的發(fā)送功率可以被用于與較短調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)的另一類別。例如，在幀n處，類別X中的終端可以為幀n+2中的數(shù)據(jù)傳輸而被調(diào)度。在幀n處，如果確定在幀n+1中分配給類別X的發(fā)送功率(由調(diào)度器在幀n-1處分配)沒有被該類別中的到要被調(diào)度的終端的數(shù)據(jù)傳輸完全用完，那么類別X的用于幀n+1的任何剩余的未使用發(fā)送功率會被用于到類別Y中終端的數(shù)據(jù)傳輸。這是可能的，因?yàn)轭悇eY中的終端具有較短的調(diào)度延時，并且對于幀n+1中的數(shù)據(jù)傳輸可以及時地被通知到。
在用于具有不相等調(diào)度延時的終端的第四調(diào)度方案中，終端首先像它們具有相等的調(diào)度延時那樣被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸。接著，對每個終端的調(diào)度在它的調(diào)度延時后被應(yīng)用。
圖6是依照第四調(diào)度方案，為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程600的實(shí)施例的流程圖。在每個幀處，調(diào)度器接收到要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端的完整的信息(步驟612)。這些終端可以與不同的調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)。對于第四方案，要被調(diào)度的每個終端首先可以基于各種因素分配到特定的優(yōu)先級，所述因素諸如鏈路效率、吞吐量、收益率考慮等等或任一它們的組合(步驟614)。例如，較高的優(yōu)先級會被分配給具有較高鏈路效率、較低最近吞吐量、較高收益等的終端。
接著，通過考慮終端的優(yōu)先級調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸(步驟616)。對于這個方案，終端在考慮或者未考慮它們調(diào)度延時的情況下被調(diào)度，并可以被調(diào)度用于在下一幀處、或在被調(diào)度的所有終端的延時中最短調(diào)度延時處、或在某個其它的指定時間處假設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸。期望在這個假設(shè)的傳輸時間可用的總發(fā)送功率Psched在調(diào)度這些終端中使用。
調(diào)度的結(jié)果是為每個終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度(例如要用于被調(diào)度的終端的數(shù)據(jù)速率和發(fā)送功率)。此后，每個終端的單獨(dú)調(diào)度在其調(diào)度延時后應(yīng)用(步驟618)。因此，對具有較短調(diào)度延時的終端的調(diào)度在對具有較長調(diào)度延時的終端的調(diào)度前應(yīng)用。
因?yàn)橛捎诓煌恼{(diào)度延時，對個別終端的調(diào)度會在不同的時間應(yīng)用，對于任一給定的幀，那個幀的總可用發(fā)送功率Psched(n)會不足以支持已為那個幀調(diào)度的所有的數(shù)據(jù)傳輸。如果發(fā)生該情況，那么對該幀的調(diào)度會被相應(yīng)地修改(步驟620)。例如，對于給定幀的總的可用發(fā)送功率會首先被分配給具有較長調(diào)度延時(或較高優(yōu)先級)的終端，剩余的發(fā)送功率接著會被分配給具有較短調(diào)度延時(或較低優(yōu)先級)的終端。從它們預(yù)定的幀被“撞開”的終端會在下一個幀中被考慮用作數(shù)據(jù)傳輸(例如通過提高它們的優(yōu)先權(quán))。在后續(xù)的(或?qū)⒁絹淼?幀中重新調(diào)度具有較短的調(diào)度延時的終端的靈活性是可能的，這是因?yàn)樗鼈冚^短的通知時間。對于每個幀，數(shù)據(jù)被發(fā)送到被調(diào)度用于在那個幀中接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€終端(步驟622)。
為了降低終端從它們預(yù)定的幀被撞開的似然性，當(dāng)調(diào)度具有較長調(diào)度延時的終端時可以使用較高的容限。例如，期望的具有較長調(diào)度延時的終端鏈路效率可以比用于較短的調(diào)度延時的終端增加一較大的容限。
這里所描述的技術(shù)可用于調(diào)度具有不同調(diào)度延時的終端，所述具有不同調(diào)度延時是由于各種因素造成的。此外，可以用各種方法來定義調(diào)度延時，如上所述。
圖7是通信系統(tǒng)100中各種網(wǎng)絡(luò)元件的特定實(shí)施例的框圖。系統(tǒng)100包括系統(tǒng)控制器102，用于與多個基站104通信(簡化起見，圖7只示出了一個基站)。系統(tǒng)控制器102進(jìn)一步與公共交換電話網(wǎng)(PSTN)112(例如用于語音服務(wù))和分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)114(例如用于分組數(shù)據(jù)服務(wù))相連接。系統(tǒng)控制器102協(xié)調(diào)無線通信系統(tǒng)中的終端和基站104、PSTN 112和PDSN 114之間的通信。
在圖7所示的實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器102包括一呼叫控制處理器712、多個選擇器元件714(簡化起見，圖7中只示出了一個選擇器元件)和一調(diào)度器716。呼叫控制處理器712為每個終端控制呼叫的處理。一個選擇器元件714被分配用于控制在每個終端和一個或多個基站之間的通信。調(diào)度器716耦合到系統(tǒng)控制器102中所有選擇器元件714并且為分組數(shù)據(jù)用戶調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸。
在圖7所示的例子設(shè)計(jì)中，基站104包含多個信道元件722a到722n。一個信道元件722被分配用于為每個終端處理通信并且耦合到相關(guān)聯(lián)的選擇器元件714，所述選擇器元件714也被分配給該終端。每個選擇器元件714從調(diào)度器716接收為所分配的終端的調(diào)度(例如數(shù)據(jù)速率、發(fā)送功率和發(fā)送時間)并將該調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)到關(guān)聯(lián)的信道元件722。信道元件722基于接收到的調(diào)度為所分配的終端接收、編碼并調(diào)制數(shù)據(jù)。經(jīng)調(diào)制的信號由發(fā)射機(jī)(TMTR)724上變頻并調(diào)整、被路由通過收發(fā)轉(zhuǎn)換器726并在前向鏈路上經(jīng)由天線728發(fā)送。
在接收端106處，前向鏈路信號由天線750接收，并被路由至前端單元752。前端單元752過濾、放大、下變頻和數(shù)字化接收到的信號以提供數(shù)據(jù)樣本。數(shù)據(jù)樣本接著由解調(diào)器(Demod)754解調(diào)，由解碼器756解碼，并提供給數(shù)據(jù)接收裝置758。解調(diào)和解碼以與在基站處執(zhí)行的調(diào)制和編碼互補(bǔ)的方式執(zhí)行。
反向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸以相似的方式發(fā)生。數(shù)據(jù)在終端106中由數(shù)據(jù)源760提供、由編碼器762編碼并且由調(diào)制器(Mod)764調(diào)制以提供經(jīng)調(diào)制的信號。接著，經(jīng)調(diào)制的信號被前端單元752上變頻和調(diào)整并經(jīng)由天線750發(fā)送。
在基站104處，反向鏈路信號由天線728接收、被路由通過收發(fā)轉(zhuǎn)換器726、并提供給接收機(jī)(RCVR)730。接收機(jī)(RCVR)730濾波、放大、下變頻并數(shù)字化該反向鏈路信號，并向分配給該終端的信道元件722提供數(shù)據(jù)樣本。所分配的信道元件722以與在終端執(zhí)行的調(diào)制和編碼互補(bǔ)的方式解調(diào)并解碼該數(shù)據(jù)樣本。經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)可被提供給分配給該終端的選擇器元件714，它會進(jìn)一步將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至另一個基站104、PSTN 112或PDSN 114。如上所述，該設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)上為數(shù)據(jù)和語音服務(wù)的傳輸。也會預(yù)期其它的設(shè)計(jì)，這是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
對前向和反向鏈路的處理(例如編碼和調(diào)制)由特定的CDMA標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嵤┑南到y(tǒng)(例如IS-95、cdma2000、IS-856或W-CDMA)來定義。這些標(biāo)準(zhǔn)在本領(lǐng)域是公知的，在這里不作描述。
圖8是調(diào)度器716的實(shí)施例的框圖。在這個實(shí)施例中，調(diào)度器716包含控制器812，耦合到存儲器單元814和定時單元816?？刂?12進(jìn)一步耦合到系統(tǒng)控制器102中的選擇器元件714并從基站接收相關(guān)的信息(例如終端的鏈路效率Pb、未被調(diào)度的終端的數(shù)據(jù)速率、要被發(fā)送到每個經(jīng)調(diào)度的終端的數(shù)據(jù)量等等)?？刂破?12可使用接收到的信息來估計(jì)經(jīng)調(diào)度終端的總可用的發(fā)送功率Psched。接著，控制器812會基于經(jīng)估計(jì)的總可用發(fā)送功率Psched并使用上述調(diào)度方案的任一或其組合來為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸。調(diào)度的結(jié)果是對被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€終端的單獨(dú)調(diào)度。對每個終端的調(diào)度包含，例如經(jīng)調(diào)度的數(shù)據(jù)速率、被分配的發(fā)送功率、傳輸開始時間和持續(xù)時間等等。
存儲器單元814可被用于存儲控制器812所需和/或提供的各種類型的信息，諸如接收自基站的相關(guān)信息、調(diào)度等等。定時單元816向控制器812提供用于執(zhí)行調(diào)度的定時信號。定時信號也使得控制器812可以在適當(dāng)?shù)臅r候發(fā)送調(diào)度到選擇器元件714。存儲器單元814可使用RAM、DRAM、閃存或其它類型的存儲器或它們的組合來實(shí)現(xiàn)。定時器單元816可以由運(yùn)行系統(tǒng)時鐘的計(jì)時器、鎖定到外部信號的機(jī)載振蕩器、用于從外部源接收系統(tǒng)時間的存儲元件或某個其它的設(shè)計(jì)。
上述的調(diào)度可以用各種設(shè)計(jì)完成。調(diào)度器的位置取決于是否希望是集中式、分布式或混合調(diào)度方案。例如，調(diào)度器可以位于每個基站內(nèi)，并被用于調(diào)度基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的終端。這個分布式調(diào)度會降低一些終端的處理延時。或者，主調(diào)度器可以被設(shè)計(jì)成為一組基站調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸。這種集中式調(diào)度會導(dǎo)致對系統(tǒng)資源更高效率的使用。
在任何情況下，調(diào)度器被派以分配數(shù)據(jù)速率給每個經(jīng)調(diào)制的終端的任務(wù)，以優(yōu)化一組目標(biāo)。這些目標(biāo)可以包括(1)改進(jìn)的對系統(tǒng)容量的利用，通過發(fā)送盡可能多的系統(tǒng)容量限制范圍內(nèi)可支持的經(jīng)調(diào)度和未經(jīng)調(diào)度的任務(wù)，(2)改進(jìn)的通信質(zhì)量和最小化的傳輸延時，以及(3)基于一組優(yōu)先級將系統(tǒng)容量公平地分配給經(jīng)調(diào)度的終端。這些目標(biāo)通過平衡一因子列表來最優(yōu)化。
在前向鏈路上對數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度也在上述美國專利申請序列號09/528,235和美國專利序列號6,335,922中進(jìn)一步詳細(xì)描述。
這里所描述的調(diào)度技術(shù)可以用各種裝置實(shí)現(xiàn)。例如，這些技術(shù)可以在硬件、軟件或其組合中實(shí)現(xiàn)。對于硬件實(shí)現(xiàn)，調(diào)度器或用于實(shí)現(xiàn)這里所描述的調(diào)度技術(shù)的任何一個或其組合的其它元件可以在一個或多個應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理(DSP)、數(shù)字信號處理設(shè)備(DSPD)、可編程邏輯電路(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、其它設(shè)計(jì)用于執(zhí)行這里所描述的功能的電子單元或它們的組合中實(shí)現(xiàn)。
對于軟件實(shí)現(xiàn)，調(diào)度技術(shù)可以用執(zhí)行這里所描述功能的模塊(例如過程、函數(shù)等等)來實(shí)現(xiàn)。軟件代碼可被存儲在存儲器單元(例如圖8的存儲器單元814)中，并由處理器(例如控制器812)執(zhí)行。存儲器單元可以在處理器以內(nèi)或處理器以外實(shí)現(xiàn)，在后一種情況下它可以經(jīng)由本領(lǐng)域公知的各種裝置通信上耦合到處理器上。
提供上述對公開的具體實(shí)施方式
的描述為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的總的原則可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例中而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包含確定要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端中每個的調(diào)度延時；基于終端的調(diào)度延時將多個終端分成多個類別；分配總的系統(tǒng)容量的特定百分比到每個類別；以及基于分配給所述類別的系統(tǒng)容量并依照特定的調(diào)度方案，調(diào)度每個類別中的一個或多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述總的系統(tǒng)容量是由可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偟陌l(fā)送功率定量描述的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述每個類別包含一個或多個具有大致相等的調(diào)度延時的終端。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述分配給每個類別的總的系統(tǒng)容量的百分比是基于終端的鏈路效率來確定的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中分配給每個類別的總的系統(tǒng)容量的百分比是基于要發(fā)送到多個終端的數(shù)據(jù)量來確定的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中數(shù)據(jù)在傳輸間隔發(fā)送到每個類別中的一個或多個終端，所述傳輸間隔是基于與所述類別相關(guān)聯(lián)的調(diào)度延時確定的。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中在調(diào)度具有較長調(diào)度延時的終端時使用較高的容限。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含確定從第一類別剩余的發(fā)送功率，所述第一類別與較長調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)；以及用從第一類別剩余的發(fā)送功率調(diào)度與較短調(diào)度延時相關(guān)聯(lián)的第二類別中的一個或多個終端。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述特定基于所述終端的鏈路效率而調(diào)度方案調(diào)度每個類別中的一個或多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述特定調(diào)度方案基于所述終端的優(yōu)先級而調(diào)度每個類別中的一個或多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述特定調(diào)度方案基于一組參數(shù)而調(diào)度每個類別中的一個或多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述的多個終端包含處于軟切換的終端和不處于軟切換的終端。
13.一存儲器，通信上耦合到數(shù)字信號處理設(shè)備(DSPD)，所述DSPD能夠?qū)?shù)字信息翻譯以確定要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端中每個的調(diào)度延時；基于終端的調(diào)度延時將多個終端分成多個類別；分配總的系統(tǒng)容量的特定百分比給每個類別；以及基于分配給類別的系統(tǒng)容量并依照特定的調(diào)度方案，調(diào)度每個類別中的一個或多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
14.一計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于調(diào)度無線通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸，包含；用于確定要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端中每個的調(diào)度延時的代碼；用于基于終端的調(diào)度延時將多個終端分成多個類別的代碼；用于分配總的系統(tǒng)容量的特定百分比給每個類別的代碼；用于基于分配給類別的系統(tǒng)容量并依照特定的調(diào)度方案，調(diào)度每個類別中的一個或多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇a；以及用于存儲代碼的計(jì)算機(jī)可用媒質(zhì)。
15.無線通信系統(tǒng)中的一調(diào)度器，包含一存儲器單元，用于存儲用于調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；以及一控制器，耦合到處理器單元并用于確定要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端中每個的調(diào)度延時；基于終端的調(diào)度延時將多個終端分成多個類別；分配總的系統(tǒng)容量的特定百分比給每個類別；以及基于分配給類別的系統(tǒng)容量并依照特定的調(diào)度方案，調(diào)度每個類別中的一個或多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
16.如權(quán)利要求15所述的調(diào)度器，其特征在于，其中每個類別包含一個或多個具有大致相等的調(diào)度延時的終端。
17.一基站，包含權(quán)利要求15所述的調(diào)制器。
18.一種在無線通信系統(tǒng)中用于調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置，包含用于確定要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端中每個的調(diào)度延時的裝置；用于基于終端的調(diào)度延時將多個終端分成多個類別的裝置；用于分配總的系統(tǒng)容量的特定百分比給每個類別的裝置；以及用于基于分配給類別的系統(tǒng)容量并依照特定的調(diào)度方案，調(diào)度每個類別中的一個或多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置。
19.一種在無線通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包含確定要調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端中每個的調(diào)度延時；依照特定的調(diào)度方案調(diào)度多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸，以便為每個終端提供調(diào)度；以及在傳輸間隔對所述每個終端應(yīng)用調(diào)度，所述傳輸間隔基于每個終端的調(diào)度延時來確定。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，其中在調(diào)度具有較長調(diào)度延時的終端時使用較高的容限。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，其中較高的優(yōu)先級被分配給具有較長調(diào)度延時的終端，并且其中所述調(diào)度是部分基于所述終端的優(yōu)先級來執(zhí)行的。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包含估計(jì)每個終端的鏈路效率，并且其中基于所估計(jì)的終端的鏈路效率進(jìn)一步調(diào)度所述多個終端。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包含確定在當(dāng)前傳輸間隔中可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偟陌l(fā)送功率；評估在當(dāng)前傳輸間隔中被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€或多個終端的一個或多個調(diào)度；以及基于所述總的可用發(fā)送功率修改至少一個調(diào)度。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，其中在當(dāng)前傳輸間隔中，如果所述總的可用發(fā)送功率不足以支持被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃薪K端，就從數(shù)據(jù)傳輸中移除具有較短調(diào)度延時的終端。
25.無線通信系統(tǒng)中的一調(diào)度器，包含一存儲器單元，用于存儲用于調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；以及一控制器，耦合到處理器單元并用于確定要調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端中每個的調(diào)度延時；依照特定調(diào)度方案調(diào)度多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸，以便為每個終端提供調(diào)度；以及在傳輸間隔處應(yīng)用所述對每個終端的調(diào)度，所述傳輸間隔基于它的調(diào)度延時被確定。
26.如權(quán)利要求25所述的調(diào)度器，其特征在于，其中在調(diào)度具有較長調(diào)度延時的終端時使用較高的容限。
27.一種在無線通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包含確定要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端中每個的調(diào)度延時；分配給每個終端一特定的優(yōu)先級，所述特定優(yōu)先級是基于其調(diào)度延時所確定的；以及基于所分配的優(yōu)先級并依照特定的調(diào)度方案，調(diào)度多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，其中具有較長調(diào)度延時的終端比具有較短調(diào)度延時的終端分配到較高的優(yōu)先級。
29.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，其中在調(diào)度具有較長調(diào)度延時的終端時使用較高的容限。
30.無線通信系統(tǒng)中的一調(diào)度器，包含一存儲器單元，用于存儲用于調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；以及一控制器，耦合到處理器單元并用于確定要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端中每個的調(diào)度延時；分配給每個終端一特定的優(yōu)先級，所述特定優(yōu)先級是基于其調(diào)度延時所確定的；以及基于所分配的優(yōu)先級并依照特定的調(diào)度方案，調(diào)度多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
31.如權(quán)利要求30所述的調(diào)度器，其特征在于，其中具有較長調(diào)度延時的終端比具有較短調(diào)度延時的終端分配到較高的優(yōu)先級。
32.一種在無線通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包含確定要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端的每個的調(diào)度延時；以及基于多個終端的調(diào)度延時中最長調(diào)度延時并依照特定調(diào)度方案來調(diào)度多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，還包含估計(jì)用于到多個終端的數(shù)據(jù)傳輸可用的總發(fā)送功率；以及估計(jì)每個終端的鏈路效率，以及其中基于所估計(jì)的總的可用發(fā)送功率和所估計(jì)的所述終端的鏈路效率，進(jìn)一步調(diào)度所述多個終端。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，其中由于所述最長調(diào)度延時的使用，在調(diào)度多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸時使用較高的容限。
35.無線通信系統(tǒng)中一調(diào)度器，包含一存儲器單元，用于存儲用于調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；以及一控制器，耦合到處理器單元并用于確定要被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€終端的每個的調(diào)度延時；以及基于多個終端的調(diào)度延時中最長調(diào)度延時并依照特定調(diào)度方案來調(diào)度多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸。
36.如權(quán)利要求35所述的調(diào)度器，其特征在于，其中由于所述最長調(diào)度延時的使用，在調(diào)度多個終端用于數(shù)據(jù)傳輸時使用較高的容限。
全文摘要
用不同的調(diào)度延時來調(diào)度終端的技術(shù)。首先，確定每個終端的調(diào)度延時，并且估計(jì)總的可用發(fā)送功率和每個終端的鏈路效率。在第一方案中，基于所有終端的延時中最長的調(diào)度延時來調(diào)度終端用于傳輸。在第二方案中，基于每個終端的調(diào)度延時分配給每個終端一特定的優(yōu)先級，并且所述終端是基于它們分配到的優(yōu)先級被調(diào)度的。在第三方案中，基于所述終端的調(diào)度延時對它們分類。總的可用發(fā)送功率的一百分比被分配給每個類別，并且每個類別中的終端是基于分配給那個類別的發(fā)送功率被調(diào)度的。在第四方案中，調(diào)度終端用于數(shù)據(jù)傳輸，并且每個終端的調(diào)度在它的調(diào)度延時之后應(yīng)用。
文檔編號H04L12/56GK1714547SQ03820598
公開日2005年12月28日 申請日期2003年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月1日
發(fā)明者陳道 申請人:高通股份有限公司